Produzione di melanina

Il Produzione di melanina, che si verifica attraverso cellule basali specializzate nell'epidermide, i melanociti, serve principalmente a proteggere la pelle e i nuclei cellulari delle cellule della pelle dalla componente UV dannosa della luce solare. I melanociti sono in grado di sintetizzare il pigmento della pelle melanina dall'amminoacido proteinogenico non essenziale L-tirosina. In secondo luogo, la composizione individuale delle melanine influenza il colore dei capelli e degli occhi.

Cos'è la produzione di melanina?

La sintesi biocatalitica della melanina da parte dei melanociti è chiamata produzione di melanina. I melanociti si trovano direttamente sulla membrana basale, lo strato più basso della pelle superiore (epidermide) e forniscono ai cheratinociti il ​​pigmento melanina, per cui un melanocita fornisce diversi cheratinociti contemporaneamente tramite estensioni cellulari (dendriti).

I cheratinociti migrano gradualmente dalla membrana basale allo strato superiore della pelle nel corso del loro ciclo di vita di 28 giorni, dove vengono esfoliati come minuscole piastrine cornee.

La produzione di melanina dei melanociti è controllata principalmente dalla luce UVB incidente. Nell'uomo, la melanina è costituita da una forma mista di eumelanine da brunastre a nerastre, che sono sintetizzate dall'amminoacido proteinogenico non essenziale L-tirosina e levodopa, e da feomelanine contenenti zolfo da giallastre a rossastre. I melanociti sintetizzano e "immagazzinano" la melanina che si forma in piccole vescicole, i melanosomi. Il trasferimento dei pigmenti di colore ai cheratinociti avviene con l'aiuto dei melanosomi. La composizione delle melanine prodotte, cioè il rapporto di miscelazione tra eumelanine e feomelanine, è in gran parte determinata geneticamente.

Funzione e compito

Il compito principale della produzione di melanina nell'epidermide è proteggere lo strato superiore della pelle, l'epidermide o l'epidermide, dai danni causati da un'eccessiva radiazione UV. Il compito e la funzione principale sono assunti dai melanociti; essi non solo sintetizzano i pigmenti colorati, ma li trasferiscono anche ai cheratinociti, dove la melanina protegge il nucleo cellulare e protegge anche gli altri organelli dalla dannosa componente UV della luce solare.

I cheratinociti arricchiti con melanina fanno apparire la pelle più scura e bruna. Ci vogliono diverse settimane prima che la pelle sia completamente "abbronzata" perché i melanociti possono fornire melanina solo agli strati più bassi dei cheratinociti e i cheratinociti più bassi "arrivano" solo dopo 28 giorni sulla superficie della pelle.

È molto probabile che la protezione UV nelle persone dai capelli rossi e biondo chiaro con un tipo di pelle particolarmente chiara, le cui melanine contengono un'elevata percentuale di feomelanine, abbia una protezione dai raggi UV inferiore rispetto alle persone di pelle scura con capelli castano scuro o neri.

Il vantaggio immediato della produzione di melanina per gli esseri umani risiede nel fatto che la melanina fornisce una foto protezione iniziale immediatamente dopo una forte radiazione UV convertendo le molecole eccitate in calore. La protezione fotografica a breve termine previene lo sviluppo di radicali liberi e delle cosiddette specie reattive dell'ossigeno.

Un'altra protezione rapidamente efficace è creata dalla pigmentazione immediata dopo i raggi UV. In questo caso, i melanociti hanno già fornito alle cellule della pelle i precursori della melanina, che viene convertita in melanina dalla radiazione UV, cioè non deve essere nuovamente sintetizzata. Tuttavia, questa protezione è solo leggermente efficace e reversibile. La pelle abbronzata in questo modo perde nuovamente il suo colore dopo pochi giorni se non c'è più la radiazione UV. La protezione a lungo termine e più forte risulta dalla pigmentazione costante dell'epidermide quando è esposta ai raggi UV quasi quotidianamente.

Malattie e disturbi

Le più comuni malattie e disturbi in relazione alla produzione di melanina sono un funzionamento eccessivo o insufficiente dei melanociti, che può essere innescato da un numero troppo grande o troppo piccolo di melanociti o da un malfunzionamento nella sintesi della melanina. Il sovra e il sottofunzionamento sono generalmente evidenti sotto forma di disturbi della pigmentazione sulla pelle, che si verificano a causa di difetti genetici ereditari o sono stati acquisiti attraverso influenze esterne.

Un fallimento molto raro e completo della produzione di melanina è quello che è noto come albinismo, che si manifesta nella pelle estremamente bianca che è altamente sensibile ai raggi UV, così come nei capelli bianchi e negli occhi grigio chiaro.

Un noto disturbo della pigmentazione che si manifesta prevalentemente alle estremità, al viso e all'area genitale è la vitiligine, che di solito inizia durante l'infanzia e progredisce gradualmente nel corso della vita. La particolarità si nota attraverso macchie bianche irregolari sulla pelle. Probabilmente è una malattia autoimmune nel corso della quale vengono distrutti i melanociti in alcune regioni della pelle.

Ben noti iperpigmentazione sono macchie di fegato, lentiggini e macchie dell'età. Tutti e tre i tipi di disturbo della pigmentazione sono generalmente innocui e hanno solo effetti cosmetici. Il verificarsi di iperpigmentazione localmente limitata dipende da molti fattori come la predisposizione genetica e l'esposizione ai raggi UV. Macchie di età che compaiono dall'età di circa 40 anni possono anche essere promosse come effetto collaterale di alcuni farmaci, consumo eccessivo di alcol e fumo di sigaretta. I disturbi del pigmento noti come talpe o voglie si basano su disturbi congeniti o disturbi acquisiti attraverso lo stress sulla pelle.

I melanomi maligni sono meno innocui; sono tumori maligni che si sviluppano da melanociti degenerati e tendono a diffondersi precocemente al sistema linfatico. I melanomi possono svilupparsi da nei o segni di nascita alterati, ma possono anche svilupparsi in aree della pelle completamente nascoste. Un altro tipo di tumore è il basalioma, che può formarsi sulle cellule basali dell'epidermide. I basaliomi sono meno inclini a diffondersi, rendendoli più facili da trattare e quindi classificati come tumori semi-maligni.